钻孔灌注桩后压浆

目录概述灌注桩后压浆技术的介绍后压浆技术在国内的应用与发展后压浆技术的作用机理及作用效果后压浆技术的适用范围后压浆技术提高桩承载力的机理分析后压浆技术的工艺流程和技术要求后压浆技术的工艺流程后压浆适用的地层及如何选择后压浆的技术要求浆液的配置灌浆压力、压浆量压浆顺序设计后压浆管件设备设计后压浆施工控制工艺后压浆技术的相关设计后压浆技术在北京国际机场扩建工程中的应用（抗压桩类型）工程概况工程地质条件后压浆在该工程中的施工过程后压浆的工程检验及作用效果分析后压浆技术在上海世博会变电站工程中的应用（抗拔桩类型）工程概况工程地质条件后压浆在该工程中的施工过程后压浆的作用效果与适应性分析总结概述灌注桩后压浆技术的介绍为了弥补严重削弱泥浆护壁灌注桩承载力的桩底沉渣及桩侧泥皮的缺陷，提高钻孔灌注桩承载力的可靠性，国内外曾进行了各种尝试。钻孔灌注桩后压浆技术是中国建筑科学研究院地基基础研究所于1993年前后研究开发的专利技术，它包括三项专利：桩底后压浆（专利号ZL94116598.1，ZL94222930.4）和桩侧后压浆（专利号ZL95207690.X），并获颁国家级工法证书（工法编号：YJGF04-98）。采用后压浆技术，不但能大幅度提高单桩承载力，也能显著减小沉降和不均匀沉降。工程实践证明，滞后压浆处理技术是一种有效的措施，可大幅度提高桩基承载力。随着工程实践经验及试验资料的累积，后压浆由初期以固化沉渣、泥皮为目标发展为固化沉渣、泥皮与加固桩底、桩侧一定范围内的土体相结合，从而使承载力增幅由开发初期的25%~40%提高到60%以上，在相应减少桩数的条件下，建筑物总沉降量可减少30～50%，并可显著减少差异沉降。.粗粒土增幅大于细粒土,桩底、桩侧复式注浆增幅大于桩底单注机浆。承载力增幅较稳定，跨入了技术成熟期。后压浆是指钻孔灌注桩成桩后，通过预埋的注浆管用一定压力把水泥浆压入桩侧和桩底，从而提高桩承载力的一项技术措施。后压浆并不是一种成桩工艺，是进行加固桩底及桩侧一定范围的土体而研究开发的一种辅助技术。普通硅酸盐水泥为滞后压浆材料，主要是由氧化钙、二氧化硅、三氧化二铝、氧化铁和三氧化硫等组成。水泥与砂砾石拌和后，水化产生氢氧化钙和水化硅酸钙等水化物。溶液中的二价钙离子含量增加，与土颗粒发生阳离子交换作用，等当量的置换出钾离子和钠离子，形成水泥与砂砾石的团粒结构，并封闭了砾石层之间的空隙，形成坚固的联结（即混凝土）。另外，水泥土中的氢氧化钙与水中或土中的二氧化碳化合生成不容于水的碳酸钙，也使砾石层强度增加。滞后压浆一般可划分为渗透注浆，压密注浆和劈裂注浆。对于不同的注浆对象与工艺参数，其力学机理往往不同。刚开始时，浆液对粉砂层土体和沉渣起到渗透和压密作用，随着注浆压力的增加，柱底逐渐形成扩大头，压密区范围也逐渐扩大，从而使柱底土的应力路径和固结状态改变。如果桩持力层（粉砂层）较薄，渗透性差，则注浆压力进一步加大，但注浆量增大不多，从而在后期会形成劈裂注浆；如果桩持力层厚，且渗透性好，则注浆的扩散半径会继续扩大，此时一般是压密注浆状态。从根本上看，承载力的提高不仅仅是桩周土、桩端土被滞后注浆压密所致，更重要是后压水泥浆与桩周土体发生化学胶结及阳离子置换作用——化学加固形成。后压浆技术在国内的应用与发展后压浆专利技术自1993年前后由中国建筑科学研究院地基基础研究所（建研地基基础工程有限责任公司）研究开发成功以来，由于其工程应用可靠性较高、技术经济效益较为显著，已应用于天津、北京、上海、福州、汕头、武汉、宜春、杭州、济南、廊坊、龙海、西宁、西安、德州等地几百余项超高层、高层建筑桩基工程中，并于2000年获颁《国家级工法》证书。多年来，我单位利用这项专利技术为社会服务，积累了丰富的工程经验，也为建设方节约了大量的资金。到目前为止，由我单位承包的采用后压浆技术的工程项目已有一百多项成功的应用实例，无不成功记录。建研地基公司在北京地区也已有三十多项工程应用实例，如北京世界金融中心、南洋大厦、盛福大厦、SOHO现代城、中华世纪坛、财富中心、银泰大厦、华贸中心、奥运主体育场（鸟巢）、国贸三期、北京电视台新楼等。后压浆技术的作用机理与作用效果后压浆技术的适用范围桩底后压浆技术可适用于高层、超高层、大跨度建筑物和重型构筑物，以及地震设防区（如汕头地区）、其它动荷载、要求较好的抵抗水平向荷载的桩基础。一般适用于桩端持力层在砾石层、砂层、亚粘土、粉质粘土、强风化岩层的桩基础，沉降效果较好，也可以用于中风化岩层，以解决桩底的沉渣和岩层碎带的不利影响，但在淤质粘土中不宜采用。该技术桩的成孔条件几乎不受限制，既能用于在水位以上干作业成孔成桩，也能用于在地下水下成孔成桩、潜水钻成孔、人工挖孔、钻斗钻成孔、螺旋钻成孔、贝诺特法成孔、正循环钻成孔，反循环钻成孔和冲击钻成孔等灌注桩，只要在成桩前先预埋注浆管和排淤管，均可在成桩后进行桩底压力注浆。桩底后压浆的直径可为400~2000mm，桩长可为6~80m。后压浆浆液对桩周、庄地土体的加固效应主要表现为固化效应、充填效应、压密效应。钻孔灌注桩后压浆之所以能够提高钻孔灌注桩单桩承载力，其主要作用机理包括桩端压浆的增强机理和桩侧压浆的增强机理。后压浆技术提高桩承载力的机理分析桩端压浆的增强机理桩锻压浆，浆液首先充填或渗透到最疏松的桩端的残渣间隙中，与残渣胶结固化，形成了强度较高的胶结体，从而消除了桩底沉渣的影响。随着桩端压浆压力的增加，水泥浆液充满残渣间隙后，继续充填由于在灌注桩身混凝土时因混凝土离析而形成的“虚尖”、“干渣石”等，增加了桩端混凝土的强度。随着压浆量的增加及注浆压力的提高，水泥浆液不断的向由于受泥浆浸泡而松软的桩端持力层中渗透，水泥浆与持力层土体相胶结，在桩端形成胶结梨形体，从而增加了桩端的承压面积，提高了钻孔灌注桩的桩端承载力。注浆压力对桩端持力层起压密的作用，提高了桩端土体的承载力，特别是由于桩端土层受到挤密预压，桩端阻力得以提前发挥出来，对应的单桩沉降量大大减小。当桩底注浆量不断增加、注浆压力不断提高时，浆液会沿桩侧壁向上渗透，充填桩侧与桩周土体间的间隙，同时向松散的土层、孔隙较大的砂砾层、卵石层和裂隙岩层渗透粘结。对粘土几粉土层，浆液的劈裂路线呈纵横交叉的脉状网络，土体的强度得到提高。桩侧压浆的增强机理桩侧压浆是在钻孔灌注桩桩身（或桩侧土中）通过预先埋置的压浆管水泥浆压入桩侧土中，浆液充填桩侧混凝土与桩周土体间的粘结力，从而提高了桩侧摩阻力。桩侧压浆可以消除孔壁泥皮对桩侧摩阻力的影响。由于压浆是在基桩完工后3~10d内进行的，此时泥皮性能不稳定，在压力的拢动下，不稳定的泥皮被破坏，和奖掖一起形成水泥粘土浆，而后重新胶结成型，形成了抗剪强度较高、与桩身牢靠粘结的环形固体。桩侧压浆，浆液充填了桩周土层中的孔隙，挤压密实了由于成孔时受泥浆浸泡而松软的桩周土，提高了土的抗剪强度。浆液和桩周土混合，形成了一层复合型桩身，模糊了原桩身与桩周土的界线，相当于增大了桩径，增大了桩侧摩阻力的作用面，从而提高了总摩阻力。随着注浆压力的增大，浆液横向较弱的桩周土体中渗透，起渗透劈裂作用，浆脉则像树根一样横向渗入土体，从而改善了桩土的受力状态。桩侧压浆起挤密桩侧土体作用，使桩周土侧压力增大，这对于摩擦角较大的砂类土，抗剪强度会增大。高压注浆可能对质量事故桩进行补强加固，浆液以充填、渗透和挤密的方式，取代事故短或缺陷部位孔隙内的水分和空气，使原来松散的部位被水泥浆胶结固结，并与完好桩身胶结形成一个整体，起到惰性充填作用和化学胶结作用。（a）桩侧泥皮完全被置换（b）压浆的劈裂效果在进行后压浆时，由于浆液的侵入，不仅使土体内的孔隙压力显著变化，而且也直接影响了其粒间应力。在浆液压力的作用下，孔隙水、气被排挤直至全部或部分置换，孔隙压力增大，有效应力减小，但随着浆液与土体发生固化作用，固结体中孔隙水减少，孔隙压力减小，有效应力增加，从而改善了岩土的应力情况，使土体固结，强度增大，压缩性减小。根据库伦公式可知，土的抗剪强度由两部分组成，既摩擦强度和粘聚强度。在后压浆施工过程中，浆液对抗剪强度的粘聚力和内摩擦角有明显的影响。影响粗粒土内摩擦角的主要因素有：质量密度、粒径级配、颗粒形状和矿物成分。当粒径浆液注入地层粗粒土体内时，由于浆液的充填与压实，土体孔隙比会变得很小，质量密度变大，摩擦强度明显增大。由于水泥浆与岩石、土体、混凝土等具有良好粘结性，所以浆液压入地层后，土体的固化粘聚力会成倍增长，并且随胶结物质的结晶和硬化而增强。同时，注浆作用对土体原始粘聚力也有提高，由于压入压力的作用使土体变密实，或使微裂隙闭合，重新胶结。颗粒间距离越紧，单位面积上颗粒的接触点越多，库仑力与范德华力就越大，则原始粘聚力也越大。这样，随着原始粘聚力和固化粘聚力的同时增大，粘聚强度显著提高。压浆以后，由于浆液的粘聚作用，使无粘性土向粘性土转变，产生了粘聚力；而粘性土在原有胶结力的基础上粘结力增加，粘聚力值相应增大。土体抗剪强度的两个指标同时增大，说明后压浆提高了土体的抗剪强度。后压浆技术的工艺流程和技术要求施工工艺流程后压浆钻孔灌注桩施工的主要工艺流程为：（1）钻机成孔与清孔；（2）下钢筋笼和预埋压浆管；（3)为减小桩底沉渣厚度进行二次清孔；（4）桩身混凝土灌注；（5）待装身混凝土养护3~10d后压注水泥浆液。后压浆起始作业时间一般于基桩成桩2天以后即可进行，具体时间可视基桩施工态势进行调整，但一般不宜超过成桩后30天。（遇有特殊情况，可在成桩24小时后作提前压浆）具体施工控制如下：（1）水泥压入量达到预定值的70％，泵送压力超过5.0MPa可停止压浆；（2）水泥压入量达到设计值的70％，泵送压力不足表中预定压力的70％时，应调小水灰比，继续压浆至满足要求；（3）若水泥浆从桩侧溢出，应调小水灰比，改间歇压浆至水泥量满足预定值。后压浆实施工艺流程表述框图如下：灌注混凝土起吊沉放钢筋笼安装压浆阀灌注混凝土起吊沉放钢筋笼安装压浆阀制作钢筋笼设置压浆导管及其质量安装质量配置水泥浆实施压浆配置水泥浆实施压浆导管状态桩底压浆管的底部可以设置单向压浆阀或在出浆口包数层纱网和牛皮纸，也可讲出浆口预先堵塞，压浆前用钻机钻穿出浆口。后压浆适用的底层及如何选择基于结构松散或裂隙较为发育及粗粒土层较细粒土层压浆增幅大，压浆效果好的原则：（1）对于结构松散、孔隙发育的第四系地层，后压浆地层的选择次序为：砾卵石、砂砾石、中粗砂、细砂、粉砂、粘性土。（2）对于非嵌岩桩，其桩尖持力层即桩端压浆地层应尽可能选择在中密或密实状态的砾卵石层中，若同时进行桩端桩侧压浆，则桩端压浆地层和桩侧压浆地层至少相距15m，以免距离太近相互影响浆液的渗扩。（3）对于嵌岩桩，其桩尖持力层一般选择在中微风化岩层，且嵌入深度不小于桩径的1北，对于基岩破碎带，则用桩端后压浆进行破碎带的加固，通过浆液的渗扩、加密、胶结、固化的等来确保桩基持力层是一种行之有效的解决办法。后压浆的技术要求浆液的配置浆液一般采取水泥浆液。水泥浆的结石强度是随着水灰比的降低而提高的，但是如果谁会比过小，将液的流动性差，既难于泵松，又不易渗透到较致密的砂层中。因此，将液的水灰比需要根据底层条件的不同而改变。总结将液配方试验得到结论如下：a、对渗透性较强的地层（如松散的砂土及软粘土等），桩端压浆的水灰比为0.4~0.5，桩侧压浆为0.5~0.7。一般采用普硅525#水泥或425#水泥。b、对渗透性较弱的地层（如较密实的砂土、卵石等），桩端压浆的水灰比为0.5~0.7，桩侧压浆为0.6~0.8。c、在水泥浆液中掺加外加剂，如FDN5‰（或UDF23‰），NaCl3‰~5‰,三乙醇胺0.5‰。d、对渗透性很大的地层，宜在将液中加入一定量的速凝剂及粉煤灰，对孔隙率较大的土层，可采用水泥砂浆，配合比可为水：水泥：砂=0.7：1.0：0.5，砂料粒径应视乱石粒径而定，太细易随水沿孔隙流失，太粗则易堵塞孔隙，达不到加固效果。在饱水的土层中，水泥浆的水灰比应尽量取较小值。灌浆压力、压浆量的设计后压浆桩的灌浆压力控制是关键技术之一，决定灌浆压力的因素很多，且非常复杂。实际工程中，往往根据灌浆前的注水试验的数据和以往的施工经验确定。对渗透性较强的砂土、软粘土，稳定灌浆压力一般控制在0.4~1.2MPa，高时达2.0MPa，稳压时间不少于5min。对渗透性较弱的密实砂土、卵石等，灌浆压力在0.5~1.8MPa，最大压力控制在3.0MPa左右。对深层灌浆，最大压力不超过4.0MPa，稳定时间不小于5min。对较长的嵌岩桩，可采用高压桩底压浆，压力控制在4.0~6.0MPa，当灌浆量不能满足设计要求时，压力可提高至8MPa，稳定时间为5~8min。灌浆压力采用由小到大逐级增加的原则，对于上层桩侧压浆，压力取较小值，压浆节奏较慢，对于桩底压浆，压力可稍加大。在理想状态下，桩底压浆形成有效混凝土团快的大小不需要过大，桩底压浆应根据桩段的持力层的岩土性状、沉渣等因素，预先设计所需要注入量。设想对桩径800mm的桩，以孔隙率25%的连续级配砂石料，每立方米掺入425号普通水泥量的混凝土拌合物，形成直径1600mm、高1m左右的有效混凝土结石，则每根桩柱入的水泥量为1t左右。终止压浆的标准为：灌浆压力大到终压值；在终压条件下压浆灰量或将液体积达到了设计要求；达到了要求的稳定压浆时间；地面冒浆或邻孔串浆后压浆压浆顺序设计压浆顺序可采用先周边后中间的顺序。中间成片的桩压浆时可采用呈梅花状间隔压浆的顺序。这种压浆方法，能使桩底由小压浆量比较均匀，在工程范围内形成一个整体。不但能降低装的沉降量，同时也能进一步改善持力层的工程地质特性，使沉降保持均匀。后压浆管件设备设计（压浆管件大样图见末页）后压浆施工控制制工艺桩底后压压浆技术施施工一般在在普通钻机机钻孔清淤淤后，下放放钢筋笼及及注浆管与与排淤管。浆浆管连接一一定要牢固固，防止折折断脱节。管管可用1.5〃钢管、铁铁管、耐压压塑料管等等。注浆口口可用多层层塑料布或或牛皮纸包包裹以防堵堵塞，然后后向孔底投投放0.55m厚碎石石。其作用用在于：以碎石孔隙作注注浆管道，使使注入浆液液有出路。以碎石重力冲击击下孔底沉沉积土翻起起，便于高高压水清除除出孔。以碎石作注浆液液的粗骨料料，来形成成大头桩。在成桩后10~~15天或桩身身强度达到到75%设计强度度以上时可可注浆。先先注入压力力清水，其其作用是形形成注浆通通道，由回回浆管中清清洗出管道道及碎石间间隙中的泥泥浆杂物，当当排淤管中中浑水变为为清水是时时可进行注注浆。注浆浆一般分两两次，第一一次为常压压注浆，第第二次为高高压注浆。注注浆设备为为水泥泵、浆浆液搅拌机机、储浆桶桶、压力表表、耐压导导管。对于于软粘土宜宜用纯水泥泥浆，水灰灰比为0.3~~0.4。对于砾砾石及砾石石层，宜用用水泥砂浆浆，配合比比约为水：：水泥：砂砂子=0.7：1：0.5，砂骨料料应视桩端端土孔隙大大小而定。当当注浆至排排淤管冒出出水泥浆时时封闭该管管。注浆压压力一般为为0.5~~10MPPa，稳定时时间5min左右，速速度在30~400L/miin，注浆量量按具体孔孔隙情况计计算，水灰灰比根据土土性决定。后压浆技术的相相关设计1、后后压浆内导导管与管阀阀a、桩底后压压浆内导管管及管阀数数量根据桩桩径d大小设置置，对于d<10000mm桩桩，宜沿钢钢筋笼圆周周对称设置置2根；对于于10000mm<dd<20000mm的的桩，宜对对称设置3根；对于d<20000mm桩桩，宜对称称设置4根。b、对对于桩长超超过12mm且承载力力增幅要求求较高者宜宜采用复式式压浆，即即桩底和桩桩侧设滞后后压浆管阀阀，实施桩桩底桩侧压压浆。桩侧侧后压浆管管阀设置应应综合地层层情况、桩桩长、承载载力增幅要要求等因素素确定，可可在离桩底底5~15mm以上每隔8~10mm左右设置置一道。当当桩侧有粗粗粒土层时时，桩侧后后压浆管阀阀宜设置于于粗粒土层层地面以上上0.5mm左右。c、桩桩底后压浆浆管阀底端端进入桩端端土层的深深度，对于于粘性土、粉粉土、砂土土层不宜小小于2000mm，对对于碎石土土和风化岩岩不宜小于于100mmm；当持持力层过硬硬时可适当当减小，持持力层较软软弱及沉渣渣较厚时应应适当加深深。d、桩桩侧后压浆浆管阀弧形形部分外切切圆直径应应大于桩孔孔直径2000mm；；后压浆管管阀与孔壁壁接触注浆浆点数量不不宜少于4个；对于d<10000mm桩桩宜随桩径径增大而增增多注浆点点数量。e、后后压浆管阀阀与内导管管相连接。桩桩底后压浆浆单根管阀阀与单根内内导管相连连，桩侧后后压浆单根根或2根管阀与与单根内导导管相连。桩桩底后压浆浆内导管宜宜采用焊接接钢管，外外径不宜小小于25mmm，当需需利用其进进行桩身结结构完整性性超声检测测时，不宜宜小于400mm。桩桩侧后压浆浆内导管可可采用200mm或25mmm焊接钢管管。内导管管壁厚不应应小于2..5mm，对对于超长超超重钢筋笼笼及在风化化岩层中压压浆时，宜宜适当增大大管径、增增厚管壁。桩桩身内导管管可取代等等承载力桩桩身纵向钢钢筋。f、桩桩底和桩侧侧后压浆内内导管均应应与钢筋笼笼加劲筋焊焊接或绑扎扎固定，上上端应用堵堵头临时封封口。2、注注浆材料与与注浆压力力a、注注浆材料应应用普通硅硅酸盐水泥泥浆掺入适适量外加剂剂。浆液水水灰比采用用0.455~0.660，对于粗粗粒土水灰灰比取较小小值，细粒粒土取较大大值；密实实度较大取取较大值；；非饱和土土可提高至至0.700~0.990。水泥标标号不应低低于425号，当有有防腐蚀要要求时，应应采用抗腐腐蚀水泥。b、注浆水泥泥用量应根根据现场试试压浆确定定，也可按按下列公式式预估算桩底注浆浆水泥用量量桩侧注浆浆水泥用量量式中——桩底、桩桩侧注浆水水泥用量（t）——桩直径（m）、桩长长（m）h——桩底压浆浆时浆液沿沿桩侧上升升高度（m），桩底底单压浆时时，h可取10~200m。桩侧侧为细粒土土时取高值值，为粗粒粒土时取低低值；复式式压浆时，h可取桩底底至其上桩桩侧压浆断断面的距离离；t——包裹于桩桩身表面的的水泥结石石厚度，可可取0.011~0.003m；桩桩侧为细粒粒土及正循循环成孔取取高值，粗粗粒土及反反循环成孔孔取低值；；——桩底、桩桩侧土的天天然孔隙率率，，为天然孔孔隙比；——水泥充填填率，对于于细粒土取取0.2~~0.3；对于粗粗粒土取0.5~~0.7；——桩侧注浆浆横断面数数c、注注浆压力应应通过试压压浆确定，也也可按下式式预估算：：式中——泵压；———桩侧、桩桩底注浆处处静水压力力；——注浆点以以上第层层层有效重度度（地下水水位以下取取浮重度）和和厚度；——注浆阻力力经验系数数，与桩底底桩侧土层层类别、饱饱和度、密密实度、浆浆液稠度、成成桩时间、输输浆管长度度等有关；；对于桩底底压浆，软软土取1.0~~1.5;;饱和粘性性土、粉土土、粉细砂砂取1.5~~2.0；非饱和和粘性土、粉粉土、粉细细砂取20~440；中粗砂砂、砾卵石石取1.2~~3.0（非饱和和状态取高高值）；风风化岩取10~440，当土的的密实度高高、浆液水水灰比小、输输浆管长度度大、成桩桩件些时间间长时取高高值；对于于桩侧压浆浆，取桩底底压浆取值值的0.3~~0.7倍。3、承承载力与沉沉降a、后后压浆灌注注桩的单桩桩竖向极限限承载力，应应通过静载载试验确定定。在初步步布桩时，可可按下式预预估单桩竖竖向极限承承载力标准准值。式中——极限侧阻阻力和极限限端阻力标标准值，按按JGJ994或有关地地方标准取取值；——桩侧第层土土厚度；——桩身周长长和桩底面面积；——侧阻力增增强稀疏，可可按表1取值；对对于桩底单单一压浆，在在桩端以上上10m范围围进行增强强修正；对对于复式压压浆，在桩桩底至上部部第一桩侧侧注浆断面面至桩顶1/3~~1/2距离间进进行增强修修正；对于于复式压浆浆且注浆量量和注浆压压力达到设设计值时取取较高值；；对于非增增强修正范范围，取1.0；——端阻力力增强系数数，按表1取值，注注浆量和注注浆压力达达到设计值值时取较高高值。表1侧阻增强强系数、端端阻增强系系数土层名称淤泥淤泥质土粘性土粉土粉砂细砂中砂粗砂砾砂砾石卵石强风化岩1.2~1.331.3~1.551.3~1.661.4~1.881.8~2.112.0~2.441.4~1.661.5~1.771.7~2.001.8~2.112.1~2.552.4~3.001.8~2.22b、在在确定单桩桩承载力设设计值时，应应按照《建建筑桩基技技术规范》JGJ994的有关规规定进行桩桩身承载力力演算。c、当当考虑承台台底分担荷荷载时，其其承台土阻阻力群桩效效应系数按按下式确定定式中——折减系数数，对于细细粒土桩端端持力层取取0.5；——承台内、外外区土阻力力群桩效应应系数，按按JGJ994第5.2..3条确定定；——承台底内内区、外区区及全承台台底净面积积。后压浆灌注桩基基础的计算算沉降可按按普通桩基基的沉降计计算方法进进行，计算算时其桩端端平面以下下10（d为桩径，Sa为桩中心心距）范围围内的压缩缩模量按天天然土的2倍取值。后压浆技术在北北京国际机机场扩建工工程中的应应用（抗压压桩类型）工程概况T3C国际候机指指廊位于首首都机场扩扩建工程三三号航站楼楼中区位置置，东侧共共有登机桥桥5座，分为为三种类型型（其中，1A型3座，2A、4B型分别1座）。登机桥工程共有灌注桩125根，桩径600mm，桩长25m，桩顶标高在绝对标高26m～24.5m之间，桩底落在第（9）层细砂层中，并采用后压浆工艺提高桩基承载力。1业主单位北京首都机场扩扩建指挥部部2设计单位荷兰机场顾问公公司—福斯特公司司—奥雅纳公司司设计联合合体；北京市建建筑设计研研究院3监理单位北京华城监理有有限公司4总包单位北京建工集团首首都机场经经理部5桩基施工单位河北地矿工程公公司工程地质条件1、地层概况依据《北京首首都国际机机场新航站站楼岩土工工程详细勘勘察报告第第三册中区区报告》（中国民航机场建设总公司，北京市勘察设计研究院，2004.2），拟建场地地层描述如下：根据本次勘察资资料，按成成因类型、地地质年代，将将最大勘探探深度（661.500m）范围围的地层划划分为人工工堆积层、新新近沉积层层及第四纪纪沉积层三三大类，按按土层的物物理力学性性质及工程程特性进一一步可划分分为13个大层层，自上而而下分述如如下：1、表层为厚0..40~22.30mm的人工堆堆积之粉质质粘土填土土、粘质粉粉土填土①层，房渣渣土①1层，平均均厚度为11.00mm。2、标高27.556~299.91mm以下为新新近沉积层层的粉质粘粘土、粘质质粉土②层，粉砂砂、细砂②1层，砂质质粉土②2层，平均均厚度为22.08mm。新近沉沉积层仅在在场区局部部分布，且且在工程场场区部分区区域予以揭揭露（揭露露区域在NN27#至至N30##、N86##至N87##、N13##、N42##、N57##和N67##附近）。3、标高22.229~311.53mm以下为第第四纪沉积积的粉质粘粘土、粘质质粉土③层，粉砂砂、细砂③1层，砂质质粉土③2层，粘土土、重粉质质粘土③3层，平均均厚度为55.38mm；4、标高20.001~255.93mm以下为粉粉质粘土、粘粘质粉土④层，砂质质粉土④1层，细砂砂、粉砂④2层，粘土土、重粉质质粘土④3层，平均均厚度为44.07mm；5、标高15.886~211.68mm以下为细细砂、粉砂砂⑤层，粉质质粘土、粘粘质粉土⑤1层，粘土土、重粉质质粘土⑤2层，砂质质粉土⑤3层，平均均厚度为33.52mm；6、标高12.118~177.78mm以下为粘粘质粉土、砂砂质粉土⑥层，细砂⑥1层，含有有机质重粉粉质粘土、粘粘土⑥2层，粉质质粘土⑥3层，平均均厚度为33.44mm；7、标高4.844~18..00m以以下为细砂砂、粉砂⑦层，粘质质粉土、砂砂质粉土⑦1层，粉质质粘土、重重粉质粘土土⑦2层，平均均厚度为66.31mm；8、标高2.799~9.333m以下下为粉质粘粘土、粘质质粉土⑧层，砂质质粉土⑧1层，粉砂砂、细砂⑧2层，粘土土、重粉质质粘土⑧3层，平均均厚度为66.03mm；9、标高-0.550~2..75m以以下为细砂砂⑨层，粘质质粉土、粉粉质粘土⑨1层，砂质质粉土⑨2层，粘土土、重粉质质粘土⑨3层，平均均厚度为44.36mm；10、标高-55.68~~-1..84m以以下为粉质质粘土、粘粘质粉土⑩层，细砂⑩1层，砂质质粉土、粘粘质粉土⑩2层，粘土土、重粉质质粘土⑩3层，平均均厚度为66.65mm；11、标高-111.577~-77.87mm以下为细细砂、中砂砂⑾层，粘土土、重粉质质粘土⑾1层，粉质质粘土、粘粘质粉土⑾2层，砂质质粉土⑾3层，平均均厚度为99.01mm；12、标高-220.122~-117.788m以下为为粘土、重重粉质粘土土⑿层，粉砂⑿1层，粉质质粘土、粘粘质粉土⑿2层，砂质质粉土⑿3层，平均均厚度为55.07mm；标高-27.04~~-188.40mm以下为细细砂⒀层，粘土土、重粉质质粘土⒀1层，粉质质粘土、粘粘质粉土⒀2层，砂质质粉土⒀3层。2、工程水文概况根据勘察结果，勘勘探深度范范围内共有有3层地下水水，水位标标高见表22所示。场区区第1层地下水水（潜水）水水位标高的的分布规律律基本与地地形标高的的分布规律律一致。地地下水位标标高在200.50~~28.550m左右右，自场区区中部向南南北逐渐降降低。场区第2层地下下水（潜水水～微承压压水）水位位标高变化化不大，基基本表现为为潜水类型型。但当含含水层的顶顶板埋深较较深时，受受上覆相对对隔水层的的约束，该该层地下水水具有一定定的承压性性。场区第3层地下下水（承压压水）水位位标高变化化较为稳定定。根据北京市勘察察设计研究究院于上世世纪五十年年代在场区区进行的地地质普、详详查资料并并结合洪水水调查资料料分析，拟拟建场区中中区历年（自1955年以来）最高地下水位接近自然地面，场区地势低洼处（指地面标高在26.00m以下的区域）形成积水。第1层（潜水）水质质对混凝土土结构无腐腐蚀性，在在干湿交替替条件下，对对钢筋混凝凝土结构中中的钢筋有有弱腐蚀性性；第2层（潜水水～微承压压水）及第第3层（承压压水）地下下水水质对对混凝土结结构及钢筋筋混凝土结结构中的钢钢筋均无腐腐蚀性。表2地下水位位量测结果果表序号地下水类型地下水静止水位位含水层岩性量测时间埋深（m）标高（m）1潜水1.50~8..7020.77~228.622粉土、砂土2003.122.16~2004.11.172潜水～微承压水水5.00~111.5019.05~222.244细、粉砂3承压水19.10~223.2006.41~9..66细、粉砂后压浆在该工程程中的施工工过程1、后压浆技术在在该工程中中的技术要要求根据机场前期工工程经验并并结合本工工程地质情情况及桩基基设计参数数，本工程程抗压桩采采用桩底、桩桩侧联合压压浆。桩侧侧实施一道道压浆，压压浆阀设置置位置为设设计桩顶标标高以下115m。桩桩底设置两两道压浆管管，一道为为工作用管管，一道备备用。（1）后压浆技术要求求如下：（a）后压浆质量控制制采用注浆浆量和注浆浆压力双控控方法，以以水泥注入入量控制为为主，泵送送终止压力力控制为辅辅。（b）水泥采用P..O322.5普通硅酸酸盐水泥，注注浆水灰比比为0.60～0.75。桩端压压浆量为11000kkg，桩侧侧压浆量为为600kkg。（c）后压浆起始作作业时间一一般于基桩桩成桩2天以后即即可进行，具具体时间可可视基桩施施工态势进进行调整，但但一般不宜宜超过成桩桩后30天。（遇遇有特殊情情况，可在在成桩24小时后作作提前压浆浆）（d）桩侧压浆压力力不宜小于于1.0MMPa，桩底压压浆压力不不宜小于1.5MMPa，(2)具体施工控控制如下：：（a）水泥压入量达达到预定值值的70％，泵送送压力超过过5.0MPPa可停止止压浆；（b）水泥压入量达达到设计值值的70％，泵送送压力不足足表中预定定压力的70％时，应应调小水灰灰比，继续续压浆至满满足要求；；（c）若水泥浆从桩桩侧溢出，应应调小水灰灰比，改间间歇压浆至至水泥量满满足预定值值。2、后压浆管件在在该工程中中的设置压浆管件包括绑绑扎在钢筋筋笼上的压压浆导管和和安装在压压浆导管下下端的压浆浆阀。压浆浆管件的正正确设置是是能否顺利利实施压浆浆的前提条条件，必须须按以下技技术细节严严格实施。（1）桩底、桩侧压压浆阀按中中国建筑科科学研究院院地基研究究所专利产产品式样制制作。（2）压浆导管采用用国标低压压流体输送送用焊接管管。桩端压压浆导管公公称口径φ25（1″），实际际钢管壁厚厚不得小于于3.255mm；桩桩侧压浆导导管公称口口径φ20（3/4″），实际际壁厚不得得小于2.75mmm，原材材料要符合合国标要求求。桩端压压浆导管焊焊接套管公公称口径φ32，壁厚3..25mmm。（3）压浆导管按压压浆装置设设置要点如如下：压浆导管上端均均设有管螺螺纹、管箍箍及丝堵；；桩端压浆浆导管下端端设有G1″螺纹及用用以旋接桩桩端压浆阀阀的管箍；；桩侧压浆浆导管下端端设有G3/4″螺纹及用用以插接桩桩侧压浆阀阀的三通。压浆导管的连接接均采用套套管焊接，焊焊接必需连连续密闭，焊焊缝饱满均均匀，不得得有孔隙、砂砂眼（每个个焊点应敲敲掉焊渣检检查焊接质质量，符合合要求后才才能进行下下一到工序序）。压浆导管与钢筋筋笼固定采采用16号铅丝十十字绑扎固固定方法，绑绑扎应牢固固，绑扎点点应均匀。桩桩端压浆管管绑扎于加加劲箍内侧侧，与钢筋筋笼主筋靠靠紧绑扎，固固定绑扎点点为每一道道加劲箍处处；桩侧压压浆导管绑绑扎于螺旋旋箍筋外侧侧，绑扎点点间距为11.5m。压浆导管的上端端应高于桩桩施工作业业地坪上5500mmm；桩端压压浆导管下下端口（不不包括桩端端压浆阀）距距钢筋笼底底端3500mm（注注：钢筋笼笼最下一道道加劲箍应应调至纵筋筋底端之上上400mmm处）。对于空孔较深的的情况，压压浆管应采采取帮筋和和箍圈等适适当的加强强措施，空空孔段压浆浆管应预先先焊接好，与与钢筋笼一一次起吊入入孔。（4）钢筋笼起吊后入入孔前旋接接桩端压浆浆阀，钢筋筋笼入孔过过程中插接接桩侧压浆浆阀。（5）钢筋笼入孔吊放放过程中不不得反复向向下冲撞和和扭动；钢钢筋笼必须须沉放到底底，严禁悬悬吊！桩灌灌注完毕孔孔口回填后后，应插有有明显的标标识，加强强保护，严禁车辆辆碾压及其其它任何破破坏未实施施压浆的压压浆导管。3、后压浆在该工工程中的机机械设备后压浆机械设备备包括压浆浆泵、水泥泥浆搅拌桶桶和连接压压浆导管与与压浆泵之之间的高压压软管。（1）压浆泵采用33SNSAA型高压注注浆泵，功功率18kWW，。（2）压浆泵监控压压力表为2.5级16MPPa抗震压力力表。（3）液浆搅拌机为为与注浆泵泵相匹配的的YJ-3340型液浆搅搅拌机，容容积为0..32m33，功率4kW。（4）水泥浆液的输输浆管采用用高压流体体泵送软管管，额定压压力不小于于8MPa。后压浆的工程检检验及作用用效果分析析1、后压浆在该工工程中的试试验方案（1）试桩方案试桩设计计试验区位置确定定在土性相相对较差（粘粘土层较厚厚）的区域域，根据建建筑荷载分分布情况和和设计要求求，在不同同的区域布布置不同桩桩径和桩长长的试桩。由由于有些实实际工程桩桩桩顶标高高在场地地地面标高以以下，并且且相差较大大，考虑到到工期、费费用、地下下水位的因因素，试桩桩的桩顶标标高定于现现地面标高高。当设计计桩顶标高高与现地面面标高不同同时，设计计桩顶标高高到试验桩桩顶标高段段的桩侧摩摩阻力通过过桩身内力力测试进行行修正。抗压桩实施桩端端桩侧复合合压浆，桩桩端压浆量量为10000kg，桩桩侧依据桩桩长的不同同采用不同同的压浆方方式，桩长长在30mm以内的设设一道桩侧侧压浆，压压浆量为6600kgg，桩长超超过30mm的设两道道桩侧压浆浆，每道压压浆量为4400kgg。抗拔桩桩只设桩侧侧压浆，每每道压浆量量为4000kg。（2）试验方法静载试验之前采采用低应变变动力测试试法对桩身身完整性进进行检测。静静载试验按按照《建筑筑桩基技术术规范》（JGJ994-944）和《建建筑基桩检检测技术规规范》（JGJ1106-22003）有关规规定采用单单循环慢速速维持荷载载法进行，采采用锚桩和和反力钢梁梁联结成反反力装置提提供反力。桩桩身内力通通过预埋钢钢筋应力计计进行测量量。在试验桩顶到设设计桩顶之之间埋设钢钢筋应力计计，通过桩桩身应变测测试该段的的侧摩阻力力，对实际际作用在设设计桩顶标标高处的受受力进行修修正，并在在设计桩顶顶标高处埋埋设变形测测试杆延伸伸至地面，测测试在设计计桩顶处桩桩身的变形形情况，这这样可以考考虑试验桩桩顶标高到到设计桩顶顶标高段之之间侧摩阻阻力对试桩桩结果的影影响。2、试验结果及分分析（1）试验结果在静载试验前对对试验桩和和锚桩进行行了桩身完完整性检测测，测试结结果表明除除了个别试试桩和锚桩桩为=22\*ROMAANII类桩之之外，其余余的试桩全全为=11\*ROMAANI类桩。根根据试验结结果，并考考虑试验结结果存在一一定离散性性等因素之之后，各类类型桩的承承载力特征征值平均值值汇总如表表3所示。从从表中可以以看出，各各类型后压压浆灌注桩桩承载力均均满足设计计要求。表3试桩承载力特征征值试验结结果统计表表（平均值值）桩型受力类型持力层桩径（mm）有效桩长(m))是否压浆承载力特征值（kN）桩型受力类型持力层桩径（mm）有效桩长(m))是否压浆承载力特征值（kN）1抗压980024是560011抗压11100032.5是75002抗压9100024是600012抗压11120032.5是89503抗压980025是500013抗压11100037是88504抗压9100025是605014抗压13100042.5是100005抗压9100026是650015抗压13120047.5是117506抗压1180027.5是510016抗拔1180024.5是29007抗压11100027.5是690017抗压9100025否27508抗压1180028是615018抗压980025否20509抗压1180030是610019抗压11100027.5否350010抗压11100030是7150（2）试验结果分析a、后压浆对抗压压桩承载力力性状影响响分析表4对各类桩型承载载力特征值值进行了对对比。从表表4中可以看看出桩型3、4、7非压浆桩桩承载力试试验值与计计算值（依依据勘察报报告提供的的参数）相相差不到10％，说明明承载力计计算值可以以反映相应应桩型普通通灌注桩承承载力的实实际值，因因此可以用用非压浆计计算值与压压浆后承载载力的实测测值进行对对比来说明明承载力的的提高幅度度。从表44中可见，后后压浆能大大幅度提高高桩基的抗抗压承载力力，对于本本次试桩工工程，除桩桩型12以外提高高幅度均在在80％以上，桩桩型1甚至达到到了158％。试验验结果表明明，只要合合理确定压压浆参数，严严格控制施施工过程，对对于细砂－－中砂层，后后压浆提高高灌注桩抗抗压承载力力的效果是是很显著的的。b、后压浆对抗压压桩变形性性状影响分分析图1为桩型3后压浆浆与非压浆浆共5根试验桩桩的荷载沉沉降Q-s曲线。图图中NE-TTP1和NE-TTP3为非后压压浆灌注桩桩，其余三三根均为后后压浆桩。从从图中可以以看出，未未压浆的NE-TTP1和NE-TTP3的Q-s曲线属明明显的陡降降型，具有有摩擦桩的的显著特征征，说明桩桩底沉渣的的存在严重重影响了端端承力的发发挥。另外外3根后压浆浆桩NB-TTP1、NC-TTP1、ND-TTP1的Q-s曲线基本本属缓降型型，平缓段段明显变长长，因而其其极限承载载力较非后后压浆桩大大幅提高。综综合考虑5根试桩的的试验结果果，桩型3后压浆试试桩单桩极极限承载力力为100000kN，非后压压浆试桩单单桩极限承承载力为41000kN，承载力力提高幅度度为144％。与非非后压浆试试桩在单桩桩极限承载载力41000kN的桩顶变变形相同条条件下，后后压浆试桩桩的单桩承承载力为70000kN。后压浆浆桩达到极极限荷载时时，其桩顶顶沉降量为为12mmm，在相同同的桩顶荷荷载作用下下，非后压压浆试桩的的沉降量远远远超过了了80mmm。可见后后压浆能显显著地减小小泥浆护壁壁水下灌注注桩的沉降降量，从而而提高桩基基承载力。桩桩型4和桩型7的对比试试验的Q-s曲线反映映了同样的的规律，由由于篇幅限限制，这里里不一一列列出。表4后压浆抗压桩承承载力提高高幅度统计计表桩型同类型桩根数持力层有效桩长压浆后承载力特特征值（kN）非压浆承载力特特征值（kN）承载力提高幅度度试验值计算值149245600/2168158％269246000/2788115％35925500020502243144％49925605027502883120％569266500/3119108%631127.55100/276584％751127.569003500357497％8311286150/2839117％9311306100/2984104％10311307150/384886％1131132.57500/410483%1231132.58950/506777447998％1431342.510000/534587％1531347.511750/5871100%注：桩型3、4、7承载力提提高幅度以以试验值作作为比较对对象，其余余桩型均以以计算值作作为比较对对象。（3）桩侧压浆与桩桩底压浆效效果的比较较分析表3中的桩型16为为抗拔桩，其其非压浆桩桩承载力特特征值计算算值为17200kN，压浆后后抗拔承载载力特征值值试验值为为2900，承载力力提高系数数为68.6％。根据据抗拔桩的的受力特点点，桩型16只在桩侧侧进行压浆浆，因此其其承载力的的提高幅度度能单独反反映桩侧后后压浆的效效果。表44中列出了了各种后压压浆抗压桩桩与非压浆浆桩相比承承载力的提提高系数。抗抗压桩除了了对桩侧压压浆外还对对桩底压浆浆，因此表表4中的承载载力提高系系数反映的的是桩侧桩桩底的复合合压浆效果果。从表44中可以看看出，桩底底桩侧复合合压浆时承承载力提高高系数在77％以上，大大于抗拔桩桩经桩侧压压浆后的承承载力提高高系数68.6％，由此此可以初步步判断桩底底压浆效果果要好于桩桩侧压浆效效果。表5极限荷载作用下不同桩型桩侧与桩端荷载分担比在钢筋笼上预埋埋钢筋应力力计，通过过桩身应变变测试可以以得到桩身身内力分布布，从而可可以分析桩桩身侧摩阻阻力和桩端端阻力的荷荷载分担比比。本次试试桩工程共共对4根抗压桩桩桩身内力力进行了测测试，通过过测试结果果分析在极极限荷载作作用下桩侧侧与桩端荷荷载分担比比见表5所示。从从表5中可以看看出无论是是后压浆桩桩还是非压压浆桩，在在极限荷载载作用下，所所有桩型均均以侧阻力力承担荷载载为主，属属端承摩擦擦桩。比较较不同桩型型压浆与否否荷载分担担比的变化化可以发现现，后压浆浆桩桩端承承担荷载的的比例要大大于非压浆浆桩桩端承承担荷载的的比例。这这充分说明明，桩端压压浆效果要要好于桩侧侧压浆效果果。这一测测试结果与与以往的工工程实践经经验是一致致的。例如如对于粉砂砂细砂，后后压浆侧阻阻增强系数数一般为1.3~~1.6，而端阻阻增强系数数一般为1.7~~2.0[[7]表5极限荷载作用下不同桩型桩侧与桩端荷载分担比荷载Q(kN)沉降s(mm)荷载Q(kN)沉降s(mm)桩型后压浆桩荷载分分担比（％％）非压浆桩荷载分分担比（％％）桩侧桩端桩侧桩端577238416118317871312802085151581198812图2试验桩的荷载沉沉降Q-s对比曲线线后压浆技术在上上海世博会会变电站工工程中的应应用（抗拔拔桩类型）工程概况拟建的上海5000KV世博输变变电站工程程试桩工程程地处市中中心北京西西路、成都都北路、山山海关路和和大田路所所围的地块块内，场地地内部原老老式民房和和厂房现已已拆除，但但地下基础础未予挖除除，场地已已整平。本试桩工程在变变电站范围围内分抗拔拔桩和抗压压桩两个区区域。抗拔拔试桩区域域设置Φ800钻孔灌注注桩12根，其中3根B1SZ扩底抗拔拔桩、3根B2SZ等截面桩桩侧注浆抗抗拔试桩、6根BMZ扩底锚桩桩，桩底标标高均为--82.0000m（桩桩端持力层层为⑨1中砂层，设设计要求单单桩抗拔极极限承载力力为75000KN）。抗压压试桩区域域设置Φ950钻孔灌注注桩9根，其中2根YSZ一柱一桩桩（桩底注注浆），6根YMZ锚桩（桩桩侧注浆），另另有1根自平衡衡试桩。桩桩底标高均均为-899.2m（桩桩端持力层层为⑨2中砂层，设设计要求单单桩抗压极极限承载力力为190000KN）。考虑到本工程以以后工程桩桩的顶标高高为-333.4m，为为模拟工程程桩实际情情况，较为为准确地确确定实际工工程桩单桩桩承载力，在在试桩施工工过程中抗抗拔试验的的6根钻孔灌灌注桩采用用双套管法法施工（Φ800mmm钻孔桩桩地面至--33.44m部分桩桩身与土体体分离）。外外套管内径径1080，壁厚12，顶标高高0.3000m，底底标高-333.9mm;内套管内内径860，壁厚12，顶标高高0.3mm，底标高高-34..9m。试桩YSZ型桩顶至至标高-333.4mm位置桩身身混凝土强强度等级C40（水下），标标高-333.4m以以下位置桩桩身混凝土土强度等级级C35（水下），锚锚桩YMZ型桩身混混凝土强度度等级C35（水下）。B1SZ扩底抗拔拔试桩、B2SZ等截面桩桩侧注浆抗抗拔试桩、BMZ扩底锚桩桩桩身混凝凝土强度等等级均为C30（水下）。本工程建设单位位为上海市市电力公司司，设计单单位为华东东建筑设计计研究院有有限公司，监监理单位为为上海建科科建设监理理咨询有限限公司，总总包单位为为上海建工工（集团）总总公司，后后压浆施工工由中国建建筑科学研研究院地基基所（建研研地基基础础工程有限限责任公司司）承担。本工程为试桩工工程，通过过试验桩施施工确定工工程桩的各各项施工参参数和设计计参数，为为工程桩的的设计和施施工提供依依据，主要要包括以下下两方面的的目的：（1）确定和检验桩桩基成孔施施工流程和和工艺，包包括桩基成成孔工艺、桩桩位的控制制、桩身垂垂直度的控控制、护壁壁泥浆的浓浓度、钢筋筋笼的放置置、混凝土土的浇注等等。为工程程桩成孔的的施工流程程和工艺参参数提供依依据；（2）确定后压浆工工程流程和和参数，经经试桩检验验合格后作作为工程桩桩施工参数数。工程地质条件根据招标文件资资料，施工工区域地基基土层分布布特征自上上而下分别别描述如下下：①1人工填土：多为为建筑地基基，由碎砖砖，木桩混混凝土基础础和一部分分塘泥组成成，松散。填填土厚度在在1.0～3.0m深度度范围内。②灰黄色粉质粘土土：很湿～～饱和，可可塑，局部部夹少量薄薄层粉土。含含少量铁锰锰结核。该该层顶板埋埋深1.0～3.0m，厚厚度0.4～2.4m，局局部因建筑筑基础（或或地基）埋埋藏较深而而厚度较小小，锥尖阻阻力qc一般为0.666Mpa。③灰色淤泥质粉质质粘土：饱饱和，流塑塑，含腐殖殖质。此层层土夹粉砂砂，粉土。本本层土是上上海地区典典型的软土土层，为高高灵敏度的的粘性土。该该层顶板埋埋深2.7～3.7m，厚厚度4.1～8.6m，锥锥尖阻力qc一般为0.555Mpa。④灰色淤泥质粘土土：饱和，流流塑，含腐腐殖质。此此层土顶部部夹少量粉粉土。本层层土是上海海地区典型型的软土层层，为高灵灵敏度的粘粘性土。该该层顶板埋埋深6.8～11.5mm，厚度5.3～9.0m，锥锥尖阻力qc一般为0.533Mpa。⑤1-1灰色粘土土：局部为为粉质粘土土。很湿，软软塑～可塑塑，夹砂质质粘土。该该层顶板埋埋深15.8～18.5mm，厚度2.7～5.9m，锥锥尖阻力qc一般为0.722Mpa。⑤1-2灰色粉质质粘土：很很湿，软塑塑，夹砂质质粘土。该该层顶板埋埋深20.0～23.0mm，厚度3.6～7.1m，锥锥尖阻力qc一般为0.988Mpaa。⑥1暗绿～草黄色粉粉质粘土：：可塑～硬硬塑，湿。该该层顶板埋埋深25.8～27.5mm，厚度2.7～5.0m，锥锥尖阻力qc一般为1.944Mpa。⑦1草黄～灰色砂质质粉土：饱饱和，稍密密～中密，浅浅层含较多多的粘性土土薄层，层层底夹大量量粉砂。该该层水平和和垂直分布布稍有变化化，该层顶顶板埋深30.0～32.0mm，厚度4.5～8.2m，标标贯击数36～38击，锥尖尖阻力qc一般为9.711Mpa。⑦2灰色粉砂：饱和和，中密～～密实，夹夹少量粘性性土，含云云母。该层层水平和垂垂直分布变变化较大，顶顶板埋深34.5～38.8mm，厚度6.2～11.6mm，标贯击击数36～66击，大部部分位置大大于50击，锥尖尖阻力qc一般为19.228Mpaa。⑧1灰色粉质粘土：：很湿，软软塑，含少少量腐殖质质。该层顶顶板埋深43.5～46.6mm，厚度12.9～16.5mm，锥尖阻阻力qc一般为1.411Mpa。⑧2灰色粉质粘土与与粉砂互层层：很湿，软软塑，稍密密，浅层夹夹薄层粉砂砂，层底夹夹多量薄层层粉细砂。该该层顶板埋埋深58.5～61.8mm，厚度7.4～15.5mm，锥尖阻阻力qc一般为2.355Mpa。⑧3灰色粉质粘土与与粉砂互层层：很湿，软软塑，稍密密～中密，层层底含多量量厚层细砂砂。该层顶顶板埋深69.2～76.0mm，厚度2.2～6.7m，锥锥尖阻力qc一般为6.000Mpa。⑨1灰色中砂：饱和和，中密～～密实，夹夹砾砂和少少量粘性土土，含云母母。该层水水平和垂直直分布变化化较大，该该层顶板埋埋深74.8～79.2mm,厚度8.0～9.7m，标标贯击数均均在50击以上。⑨2灰色粗砂：饱和和，密实，夹夹砾砂和细细砂，含云云母，含块块石。该层层水平和垂垂直分布变变化较大，可可见厚度223.800m，标贯贯击数均在在50击以上。⑩青灰色粘质粉土土：中密，夹夹杂色条纹纹，可见结结核硬块，部部分为砂质质粉土试桩桩区域各土土层的主要要物理力学学指标参见见图3。图3抗拔桩现场试验验相关参数数后压浆在该工程程中的施工工过程1、灌注桩后压浆浆在该工程程中的技术术要求本工程为试验桩桩工程，通通过试桩确确定后压浆浆工程流程程和参数，经经试桩检验验合格后作作为工程桩桩施工参数数。根据设设计院要求求，对于采采用桩侧后后压浆工艺艺的锚桩和和抗拔桩，桩桩侧实施四四道压浆，压压浆阀设置置位置分别别为设计桩桩顶标高以以下10mm、20m、30m、45m。对对于采用桩桩端压浆的的抗压桩，桩桩底设置两两道压浆管管，一道为为工作用管管，一道备备用。后压浆技术要求求如下：（1）后压浆质量控制制采用注浆浆量和注浆浆压力双控控方法，以以水泥注入入量控制为为主，泵送送终止压力力控制为辅辅。（2）水泥采用P42.55普通硅酸酸盐水泥，注注浆水灰比比为0.55～0.6。桩侧压压浆量为每每道4000kg，实实施四道压压浆。桩底底压浆量为为20000kg。（3）后压浆起始作作业时间一一般于基桩桩成桩7天以后进进行，最短短不能少于于2天。具体体时间可视视基桩施工工态势进行行调整。（4）桩侧压浆压力力不宜小于于1.0MMPa，桩底压压浆压力不不宜小于1.5MMPa，具体施工控制如如下：（1）水泥压入量达达到预定值值的70％，泵送送压力超过过5.0MPPa可停止止压浆；（2）水泥压入量达达到设计值值的70％，泵送送压力不足足表中预定定压力的70％时，应应调小水灰灰比，继续续压浆至满满足要求；；（3）若水泥浆从桩桩侧溢出，应应调小水灰灰比，改间间歇压浆至至水泥量满满足预定值值。2、后压浆在该工工程中的管管件设置压浆管件包括绑绑扎在钢筋筋笼上的压压浆导管和和安装在压压浆导管下下端的压浆浆阀。压浆浆管件的正正确设置是是能否顺利利实施压浆浆的前提条条件，必须须按以下技技术细节严严格实施。（1）桩侧压浆阀按按中国建筑筑科学研究究院地基研研究所专利利产品式样样制作。（2）压浆导管采用用国标低压压流体输送送用焊接管管。桩端压压浆导管公公称口径φ25（1″），实际际钢管壁厚厚不得小于于3.255mm；桩桩侧压浆导导管公称口口径φ20（3/4″），实际际壁厚不得得小于2.75mmm，原材材料要符合合国标要求求。桩端压压浆导管焊焊接套管公公称口径φ32，壁厚3..25mmm。（3）压浆导管按压压浆装置详详图所示安安装。设置置要点如下下：压浆导管上端均均设有管螺螺纹、管箍箍及丝堵；；桩端压浆浆导管下端端设有G1″螺纹及用用以旋接桩桩端压浆阀阀的管箍；；桩侧压浆浆导管下端端设有G3/4″螺纹及用用以插接桩桩侧压浆阀阀的三通。压浆导管的连接接均采用套套管焊接，焊焊接必需连连续密闭，焊焊缝饱满均均匀，不得得有孔隙、砂砂眼（每个个焊点应敲敲掉焊渣检检查焊接质质量，符合合要求后才才能进行下下一到工序序）。压浆导管与钢筋筋笼固定采采用16号铅丝十十字绑扎固固定方法，绑绑扎应牢固固，绑扎点点应均匀。桩桩端压浆管管绑扎于加加劲箍内侧侧，与钢筋筋笼主筋靠靠紧绑扎，固固定绑扎点点为每一道道加劲箍处处；桩侧压压浆导管绑绑扎于螺旋旋箍筋外侧侧，绑扎点点间距为11.5m。压浆导管的上端端应高于桩桩施工作业业地坪上5500mmm；桩端压压浆导管下下端口（不不包括桩端端压浆阀）距距钢筋笼底底端3500mm（注注：钢筋笼笼最下一道道加劲箍应应调至纵筋筋底端之上上400mmm处）。对于空孔较深的的情况，压压浆管应采采取绑筋和箍圈圈等适当的的加强措施施，空孔段段压浆管应应预先焊接接好，与钢钢筋笼一次次起吊入孔孔。（4）钢筋笼起吊后入入孔前旋接接桩端压浆浆阀，钢筋筋笼入孔过过程中插接接桩侧压浆浆阀。（5）钢筋笼入孔吊放放过程中不不得反复向向下冲撞和和扭动；钢钢筋笼必须须沉放到底底，严禁悬悬吊！桩灌灌注完毕孔孔口回填后后，应插有有明显的标标识，加强强保护,严禁车辆辆碾压3、后压浆机械设设备后压浆机械设备备包括压浆浆泵、水泥泥浆搅拌桶桶和连接压压浆导管与与压浆泵之之间的高压压软管。（1）压浆泵采用33SNSAA型高压注注浆泵，功功率18kWW，。（2）压浆泵监控压压力表为2.5级16MPPa抗震压力力表。（3）液浆搅拌机为与与注浆泵相相匹配的YJ-3340型液浆搅搅拌机，容容积为0..32m33，功率4kW。（4）水泥浆液的输输浆管采用用高压流体体泵送软管管，额定压压力不小于于8MPa。后压浆的作用效效果与适应应性分析1、试桩施工及试试桩检测试桩施工为了解不同桩型型的抗拔承承载力和变变形特性，分分析桩侧摩摩阻力的分分布规律，确确定工程桩桩的施工工工艺及施工工参数，在在拟建场区区同一区域域共进行了了6根灌注桩桩抗拔试验验，其中扩扩底桩3根（编号T1～T3），压浆浆桩3根（编号T4～T6），锚桩桩同期施工工完成。为为方便静载载试验实施施，试桩桩桩顶标高与与自然地表表标高相同同。本工程程工程桩桩桩顶标高为为-33..4m，为为模拟工程程桩实际受受力情况，较较为准确地地确定工程程桩单桩承承载力，6根抗拔钻钻孔灌注桩桩全部采用用双套管法法施工，以以使地表至至标高-333.4m之间桩身身与桩周土土体分离。外外套管内径径Φ10800mm，壁壁厚12mmm，顶标标高0.33m，底标标高-333.9m；；内套管内内径Φ860mmm，壁厚厚12mmm，顶标高高0.3mm，底标高高-34..9m。内内外套管之之间的净距距约为1000mm，施施工中采取取有效措施施保证内外外套管的垂垂直度，可可以使静载载荷试验实实施过程中中，内、外外套管之间间不产生摩摩阻力，从从而模拟了了工程桩的的真实受力力状态。结合该地区地质质条件，灌灌注桩施工工采用正循循环回转钻钻进成孔、反反循环清孔孔工艺。在在施工过程程中，严格格控制钻速速、钻压、泥泥浆比重、粘粘度等要求求，并对孔孔径、垂直直度、沉渣渣、孔深进进行了检测测，以确保保在本工程程软土地质质条件下，细细长钻孔灌灌注桩施工工的可靠性性，并为工工程桩的施施工积累必必要的施工工控制参数数。扩底桩桩的扩大头头部分施工工采用伞形形机械扩孔孔钻头，在在用常规钻钻头钻至桩桩底时，更更换扩孔钻钻头进行扩扩孔。孔底底位于=9\**GB33⑨1中砂层，扩扩孔时适当当提高泥浆浆比重及粘粘度，以利利于清孔时时砂土碎块块的置换。桩侧压浆施工参参数的提供供以及桩侧侧压浆实施施由中国建建筑科学研研究院地基基所负责。在在有效桩长长范围内,分别于工工程桩桩顶顶标高（--33.44m）下间间隔15mm、10m、10m、10m共布布置4道压浆点点，每道压压浆点压入入水泥量为为400kkg，水泥泥浆水灰比比控制在0.555~0.66之间。成孔、桩身质量量检测为保证桩基施工工质量并为为了解试验验过程中桩桩身质量的的变化，随随着试桩工工程的进行行，对成孔孔质量和桩桩身质量进进行了跟踪踪检测。成孔质量检测采采用的仪器器设备为全全自动数字字成孔质量量检测仪器器，检测内内容为孔径径、垂直度度（孔斜）、沉沉渣、孔深深。6根试桩成成孔质量检检测结果见见表6。从表6可以看出出，试桩成成孔施工各各项指标均均满足设计计要求。从从孔径检测测结果可以以看出6根试桩孔孔壁均有坍坍塌现象，且3根扩底桩较3根等截面桩严重，扩底桩最大孔径达到了1500mm，等截面桩最大孔径为916mm左右。孔径检测结果表明，在该地层中施工水下钻孔灌注桩应该重视孔壁的稳定性。可以通过调整钻进速度、泥浆比重等措施提高孔壁的稳定性，另外还需合理安排施工工序，减少成孔与混凝土灌注之间的间隔时间。同等截面桩施工相比，扩底桩因为存在更换钻头、扩底施工、三次清孔等工序，成孔后到混凝土灌注之间间隔时间要长，增加了孔壁坍塌的可能性，从而导致最大孔径均大一些。通过超声波检测测对桩身完完整性和桩桩身混凝土土质量进行行了检测。检检测结果表表明，6根试桩均为Ⅰ类桩，说说明本次试试桩所采用用的施工工工艺及参数数能满足工工程桩的施施工技术要要求。动力力测试结果果还表明抗抗拔试验前前后桩身质质量无明显显变化。表6试桩施工成孔质质量检测结结果孔号孔深(m)沉渣厚度(cmm)孔径(mm)孔斜设计实测设计最小最大垂直度(1/1100)T182.083.05.08008001501＜1T282.083.05.08008311500＜1T382.083.05.08008311500＜1T482.083.35.0800800909＜1T582.082.05.0800800914＜1T682.083.15.0800800926＜12、抗拔承载力检检测方法单桩竖向抗拔静静载试验按按《建筑桩桩基技术规规范》（JGJ94-994）[5]相关关要求进行行。试验采采用锚桩反反力方式，慢慢速维持荷荷载法加载载。桩顶和和桩底的位位移采用沉沉降杆法进进行测试，位位移量由位位移百分表表和自动记记录仪组成成的试桩自自动化系统统进行位移移数据采集集。在桩身身相应于各各土层分界界处（埋深深分别为00.5m、33.55m、37.55m、46.00m、60.00m、73.00m、77.00m）埋设设了钢筋应应力计，量量测各级竖竖向荷载作作用下，桩桩身各截面面的轴力和和桩侧摩阻阻力。根据钢筋应力计计的实测数数据，可通通过下面三三个公式计计算桩身轴轴力：（1）（2）（3）式中：为桩身计计算截面处处的平均应应力；为桩桩身计算截截面处截面面积；为桩桩身弹性模模量；为钢钢筋弹性模模量；为钢钢筋应力计计的轴力；；为钢筋面面积；为钢钢筋应力计计的率定系系数；为钢钢筋应力计计的初始频频率；为某某级荷载作作用下钢筋筋应力计的的频率。桩侧摩阻力可根根据各点钢钢筋计的测测试结果首首先计算得得桩身各测测点截面的的轴向力，求求出两截面面之间桩侧侧土总摩阻阻力：（4）则该段桩侧土单单位面积的的摩阻力为为：（5）式中为桩身相邻邻两量测截截面间的桩桩周表面积积。抗拔静载试验结结果与分析析1、单桩荷载－位移移性状根据设计要求，本本工程抗拔拔试桩单桩桩竖向抗拔拔承载力特特征值30000kN，竖向抗抗拔极限承承载力不小小于75000kN。考虑到到试桩还用用作工程桩桩，试验最最大加载为为80000kN，在最后后一级加载载时，6根试桩均均未出现明明显的破坏坏特征。表表7给出了6根抗拔试试验桩各级级荷载及其其对应的桩桩顶变形量量，图2为荷载－－变形（UU－△）曲线图图。表7各级荷载及其对对应的桩顶顶变形量（mm）桩号荷载（kN）100015002000250030003500400045005000550060006500700075008000T11.382.844.567.2610.7115.1819.8426.5832.438.2443.6148.9855.1961.6768.48T21.562.833.995.858.6612.5116.9621.7126.9433.7839.2545.9851.0157.9164.49T31.472.583.695.768.0911.0615.4720.2824.7729.5334.2139.9145.8949.8455.16T41.452.293.384.686.488.5911.3414.4417.6721.0424.2528.8632.5336.4540.16T51.222.493.574.887.199.8112.5114.7217.8321.3325.4529.7634.3238.8843.5T61.62.569.7512.915.8318.9722.3625.9829.935.9441.9147.26图4T1～TT6荷载－变变形（U－△）曲线图图从表7及图4可可以看出，在在各级荷载载作用下，压压浆桩的桩桩顶变形量量均小于扩扩底桩的桩桩顶变形量量。在最大大加载（80000kN）条件下下，T1、T2、T3桩顶变形形量均值为为62.771mm，T4、T5、T6桩顶变形形量均值为为43.664mm，两两种桩型桩桩顶变形量量相差40％以上。相相应于压浆浆桩最大桩桩顶变形量量时，扩底底桩的桩顶顶荷载约为为65000kN，相差15000kN。荷载－－变形关系系是判断桩桩基承载性性状的最重重要指标，对对于本工程程试桩，压压浆桩其抗抗拔承载性性状要明显显优于扩底底桩。从图4可以看出出，不同桩桩型抗拔桩桩的U－△曲线均属属于缓变形形，无明显显陡升起点点。通过绘绘制各桩的的△－lgt曲线，可可以发现在在各级荷载载作用下，均均未出现△△－lgt曲线尾部部显著弯曲曲的情况。考考虑到在最最大加载条条件下，桩桩顶变形量量均未超过过100mmm，可以以判断两种种桩型的抗抗拔极限承承载力均大大于80000kN。从图4中还可以以看出，两两种不同桩桩型试验数数据的离散散性是不一一样的。在在整个加载载阶段，3根压浆桩桩的U－△曲线吻合合较好，而而扩底桩的U－△数据有较较大的离散散性，当加加载超过25000kN后，T1～T3试桩的U－△曲线吻合合不好。试试验数据离离散性的差差别反映出出了成桩质质量稳定性性的不同，本本次试桩结结果表明，压压浆桩的抗抗拔承载能能力稳定性性要优于扩扩底桩。产产生这种差差别的原因因与施工工工艺有关，扩底桩的工序要多于压浆桩，造成影响成桩质量的因素增多，增大了承载性状的不稳定性。另外，桩侧泥皮是影响水下钻孔灌注桩成桩质量的一个重要且不易控制的因素，桩侧压浆可以达到削除、固化桩侧泥皮，改善桩周土体强度的目的，从而提高了桩基抗拔承载力的稳定性。2、桩身轴力及荷载载传递规律律分析通过对桩身轴力力的测试，可可以计算出出不同荷载载水平下桩桩周侧摩阻阻力的分布布，从而可可以了解荷荷载的传递递规律。为为了尽可能能地减小施施工和试验验本身的影影响，每种种抗拔桩型型取3根试桩试试验值的平平均值进行行分析、对对比。表88、表9分别给出出了两种抗抗拔桩型各各级荷载作作用下的桩桩身轴力统统计值。表8各级荷载作用下下扩底桩桩桩身轴力平平均值Table33Loaadsttepaandccorreesponndinggaveerageeaxiialfforceeforrundder-rreameedpiiles埋深（m）桩身轴力（kNN）010001500200025003000350040004500500055006000650070007500800033.55461044161021112613310936094113461151105609610966107109761037.5338747122716502070251629413425392244254935544259436456695346.0773356649291182149917512092243828583329385943604896540160.0022239355473556695898110813781738224427453281377373.000517294231327403496661835109713201567190877.000012461212072833584816017668729931219从表8及表9可以算出，在各各级荷载作作用下，两两种桩型桩桩顶至-333.4mm标高段轴轴力差值基基本上与该该段桩身自自重相等，约约为390kkN左右。由由此说明，双双套管施工工是成功的的，基本上上模拟了设设计桩顶标标高以上桩桩周无侧摩摩阻力的情情况。根据据公式（5）可以很很容易地计计算出桩侧侧各段平均均侧摩阻力力，表10给出了桩桩顶荷载为为80000kN时，两种种桩型桩侧侧各土层的的摩阻力。通通过对不同同加载级别别下桩侧各各土层摩阻阻力的计算算，可以发发现随着桩桩顶荷载的的增加，各各土层侧摩摩阻力逐渐渐发挥，荷荷载逐渐向向桩端传递递。当加载载达到一定定值后（或或桩顶位移移达到一定定值后），土土层侧摩阻阻力达到极极限。表9各级荷载作用下下压浆桩桩桩身轴力平平均值Table44Loaadsttepaandccorreesponndinggaveerageeaxiialfforceeforrpilleshaaftppost--grouutedpilees埋深（m）桩身轴力（kNN）010001500200025003000350040004500500055006000650070007500800033.56161117161421162615311436164116461551165614611566157115761437.5353779120516332066251429753447393944374945544659496457695946.07736771010411338158418632132243528053253371741984697518560.006230654975991810971267143316171866214324252826320173.000602112403074074965836867648819921129133377.000034143190258319391467520602663744888从表10中可以以看出，在在本次试验验最大加载载条件下，扩扩底桩桩侧侧=7\*GGB3⑦1、=7\*GGB3⑦2、=8\*GGB3⑧1土层侧摩摩阻力发挥挥到极限，而而压浆桩桩桩侧只有==7\\*GBB3⑦1、=7\*GGB3⑦2土层侧摩摩阻力发挥挥到了极限限，其余土土层仍有抗抗拔潜力未未发挥。对对比=77\*GB3⑦2、=8\*GGB3⑧1土层侧摩摩阻力，可可以发现压压浆桩的桩桩侧土体侧侧摩阻力要要大于扩底底桩相应的的桩侧土体体侧摩阻力力，提高幅幅度在15％～25％之间。==7\\*GBB3⑦1层土体的的侧摩阻力力压浆前后后变化不大大，原因可可能是第一一道压浆阀阀装设位置置距设计桩桩顶标高偏偏低或压浆浆量偏少，导导致该处压压浆不太充充分。即便便如此，从从表10可以看看出当桩顶顶荷载为40000kN时，即加加载至两种种桩型=7\**GB33⑦1层土体的的侧摩阻力力充分发挥挥时，压浆浆桩的桩顶顶位移要远远小于扩底底桩桩顶位位移，这说说明后压浆浆改善土体体性能的作作用是显著著的。=8\**GB33⑧2、=8\*GGB3⑧3土层由于于未达到极极限侧摩阻阻力，压浆浆前后侧摩摩阻力的变变化无从比比较。表10不同桩型型在竖向荷荷载80000kN作用下桩桩侧各土层层摩阻力Table55Pilleshaaftffric